专利名称：一种控制生冻蔬菜或食用菌微生物的联合前期处理方法
技术领域：
一种控制生冻蔬菜或食用菌微生物的联合前期处理方法，本发明属于果蔬 食品安全控制技术领域。涉及果蔬速冻加工和臭氧、超声波杀菌灭酶技术领域。
背景技术：
速冻蔬菜因为其食用方便、安全，而且不受季节和气候的影响，已经成为 当代生活家居饮食必不可少的一个组成部分，目前在国内外市场发展迅速。速 冻食品是一种以低温快速冻结方式生产的食品。由于冻结速度较快，形成的冰 晶体小，数量多，分布均匀，从而极大程度的保存了蔬菜中的各种营养成分和 风味，并且由于温度较低，微生物的生长受到抑制，甚至有部分微生物会由于 低温而死亡。但是目前在速冻前处理中， 一般都会进行烫漂处理，烫漂可以使 一些酶类失活，同时也会杀死部分微生物，有利于后期产品的保藏。热烫时会 有大量水溶性营养成分损失，使蔬菜风味变淡。如果热烫过度，这种损失就更 严重，质地由脆嫩变成软韧。蒸汽热烫相比热水热烫，蔬菜的风味及营养成分 较好，但蒸汽热烫比热水热烫的时间长，易引起蔬菜变色，质地变软，感官品 质变差，也会破坏某些营养成分。为此，对于有些蔬菜而言，需要进行生冻处 理(即无漂烫处理)，代表性的品种如大根泥、葱、香菇等，正是由于其不经过 烫漂而直接速冻才具有了特别的商业价值。而降低生冻蔬菜中的酶活和控制产 品微生物是个很大的难题。目前，在生冻蔬菜、食用菌的加工过程中多使用次
氯酸纳或二氧化氯控制微生物，次氯酸钠(NaClO)和二氧化氯(C102)溶液是食 品行业常用的杀菌剂，但是使用次氯酸钠杀菌后容易残留过量的氯，在产品生 产过程中需要增设复杂的清洗步骤并且在最后阶段还要增加检验残留量的工 序；而二氧化氯存在不稳定和使用安全性的问题，所以本发明试图寻找一种更 简便、有效的杀菌方式来替代次氯酸钠杀菌和传统的热漂烫。
近年来，超声波技术作为一项新技术在食品工业中的应用研究十分热门， 其研究方向主要分为 一是MHz级的高频低能的诊断超声波的应用；主要用于 食品进行无损检测。二是低频高能超声波的应用；利用其破坏处理对象的组织 和结构，如体系均匀化、抑制和杀灭细菌、灭酶等处理。超声波在液体中传播 发生的空穴效应产生的瞬间高温及温度交变变化、瞬间高压和压力变化，使液 体中某些细菌致死，病毒失活，甚至使体积较小的一些微生物的细胞壁破坏。 高强度低频率超声波的空穴效应对酶的活性中心剪切，以及超声波作用过程中 产生0\ & 、 OH，等自由基，这些自由基能对酶活性中心起氧化作用。朱绍华等(食品工业科技，1998)用超声波对酱油做杀菌对比实验，发现用超声波处
理酱油10min，杀菌率为75%，略低于巴氏杀菌(72。C)78.7。/。。王蕊等(中国乳业， 2004)用超声波在原料乳保鲜中应用的研究结果表明，经50Hz,60s，6(TC超声波 处理的原料乳，杀菌率达87%，对营养物质无任何破坏作用，且在15"C条件下保 鲜45h，仍有优良的感官性能。对果蔬的各种酶类灭活如单独施加超声波作用其 操作时间必然很长，故不适合工业化生产；同时研究结果显示，单独使用超声 波杀灭食品中的微生物效果有限，但与其他杀菌方法结合则具有很大潜力。
臭氧是一种氧化性非常强的物质，利用它的氧化性，可以在较短时间内破 坏细菌、病毒和其他微生物的生物结构，使之失去生存能力。而且臭氧剩余可 以很快分解成氧气，而氧气对人体无害。臭氧还能分解蔬菜中残留的农药。臭 氧在水中的溶解度为氧的IO倍，其水溶液(臭氧水)亦有良好的杀菌作用。研究 结果表明臭氧对果蔬中的过氧化物酶和多酚氧化酶等有一定的抑制作用，高翔 等(食品工业科技，2003)对臭氧在鲜切西洋芹保鲜中应用研究表明，用0.3mg/L 的臭氧水处理鲜切西洋芹IO min可以使切割蔬菜表面的微生物降低2个数量级， 多酚氧化酶的活性降低50%，呼吸强度降低80%，对维生素C无破坏作用，感官 品质优良，在4。C条件下最长时间可以保存20d。伍小红等(食品科技，2006) 用0.57mg/L、 1.17mg/L的臭氧水清洗处理红富士苹果10min，结果表明，用臭氧 处理的苹果其贮藏效果明显优于未采用臭氧处理的苹果。但臭氧溶解度低(3 %)，不稳定，在水中的半衰期约20 50分钟，可自行分解成氧，所以不能用 瓶装保存，只能现用现生产，并且臭氧的生产有一定的难度，使其应用受到了 一定的限制。
Gary等(Applied microbiology march, 1975)进行的超声切、同臭氧处理水的 灭菌研究，表明臭氧水与超声波协同作用可使杀菌效果更好。原因可能是超声波 可以增加臭氧溶解量，还能促进氧的分散，使其形成小气泡，增加接触面积， 使臭氧最大程度发挥灭菌能力；超声波还可以打碎细菌团块和外围有机物；具 有加强氧化还原作用效果和降低液体表面张力的作用。
目前国内外已有许多关于控制食品微生物的研究，张慜等(一种臭氧、紫 外和纳米银涂膜对冻干食品保质的联合杀菌方法，中国发明专利，申请号 200710134405.4)研究了利用臭氧气体与纳米银或紫外光结合对冻干食品的杀菌 取得了良好的效果，可以将产品中的微生物总量控制在1000个/克以内，大肠菌 群(或大肠杆菌)达标(阴性)。杀菌处理后的感官评价和营养物质含量都几乎 未发生变化，但研究对象为干燥食品；徐尉(超声波杀菌机，中国发明专利， 申请号200810097226.2)公开了一种超声波杀菌机实现了杀菌过程自动化，解 决了现有技术杀菌不彻底和营养成分破坏的技术问题，但该超声波杀菌机主要 用于水果罐头、牛奶、果汁、酱油、饮用水及酒类等含液体或液体的瓶装或袋装食品的杀菌。张慜等(一种海水蔬菜保鲜或脱水加工前采用超声波辅助脱盐
的方法，中国发明专利，专利号ZL200610096134.3)研究了在海水蔬菜保鲜或 脱水加工前采用超声波辅助脱盐的工艺，发现经超声波处理后成品具有脱盐效 果好(脱盐率达30%-60%)，但主要用于脱盐操作，对象为保鲜或脱水蔬菜。
郭丽娟等(食品科技，2007)研究了超声协同臭氧对梨汁中微生物的影响， 发现在超声波电功率800W、臭氧浓度0.14mg/kg、处理时间210s时杀菌效果最好, 杀菌率在97%以上。但研究对象梨汁是液态产品，并且主要研究的是对霉菌和酵 母菌的影响。陈育彦，屠康等(食品与发酵工业，2005)主要比较了超声波、臭 氧水和超声波臭氧水协同处理对鲜切韭薹微生物的影响，协同处理的杀菌效果 明显优于单纯臭氧水和单纯超声波处理组，但该研究的对象为鲜切蔬菜，并且 没有对臭氧的浓度和超声波的功率进行量化的研究，没有得到最优的协同组合 条件。与背景技术的热烫灭酶、灭菌方法相比，本发明可以使产品在较低的温 度下处理，避免了热烫对果蔬组织结构的破坏，使产品汁液流失减少、特征风 味损失少。
发明内容
本发明的目的是提供一种控制速冻蔬菜或食用菌微生物、降低酶活的非热 杀菌灭酶技术。可用于各类生冻蔬菜、食用菌的微生物控制。
技术解决方案 一种控制生冻蔬菜或食用菌微生物的联合前期处理方法， 将新鲜蔬菜或食用菌原料进行选取、清洗、沥干、筛选、切分、杀菌灭酶、预 冷、速冻、包装；杀菌采用臭氧水与超声波联合处理，条件为臭氧水浓度9 15mg/L，超声波功率1000 1200W，协同处理时间60 90s，超声波间歇时间 5s; 5。C冰箱中预冷5 10min，再置于单体速冻机中在-35 -4(TC条件下快速冻 结至产品中心温度达-18'C以下，包装在低于-5'C的低温环境下快速包装，包装 后产品置于-18。C以下的条件下贮藏。
原料为蔬菜或食用菌。
由于生冻蔬菜没有经过热烫处理，在冻藏过程中很容易出现微生物超标， 使产品在短时间内腐败变质，针对以上生产中存在的问题，本发明使用臭氧水 和超声波联合杀菌的方式控制生冻蔬菜或食用菌中的微生物指标。该产品的杀 菌处理研究过程是样品经过杀菌后取样培养再观察结果，并对杀菌处理后的产 品进行品质和营养成分的分析。
本发明是将臭氧水与超声波结合在一起的杀菌方法。由于超声波的协同作 用可以使臭氧水的杀菌作用更好。由于无热处理使产品的色泽、风味和营养成 分的损失减少。
速冻结束后的样品待其自然解冻，无菌条件下制菌液。然后经过平板菌落 计数法和乳糖胆盐发酵管法分别培养48小时和24小时后观察结果可以知道，这种杀菌方法可以将产品中的微生物总量控制在1000个/克以内，大肠菌群(或 大肠杆菌)达标(阴性)。同时经过热电偶检测温度发现在杀菌处理前后，产品 温度几乎无变化。对于杀菌处理后的产品进行感官评价和营养物质的测定分析 后发现，产品的色泽，风味等也几乎未发生变化，可见这样的处理方法对产品 的品质及营养成分的影响很小。 本发明的有益效果
与传统的热烫灭酶、灭菌方法相比，本发明可以使产品在较低的温度下处 理，避免了热烫对果蔬组织结构的破坏，使产品汁液流失减少、特征风味损失 少。
本发明由于去掉了次氯酸钠处理也就省去了很多后续的清洗步骤，这不仅 有利于保持产品的芳香性气味，也减少了加工处理过程中产品二次污染的可能 性。
单纯的臭氧水杀菌只能杀灭产品表面的微生物；而单纯的超声波杀菌效果 非常有限，不能使产品微生物达标。与单纯的臭氧和超声波杀菌比较，本方法
不仅能杀死产品表面的微生物，也能杀死产品内部的微生物，协同作用使杀菌 效果更好，杀菌时间也大大縮短，使生冻蔬菜或食用菌受超声波热效应的影响 更小，营养成分损失小，产品的品质更好。
综合而论，与单纯的臭氧和超声波杀菌相比，本发明通过联合杀菌的方法 将产品中的微生物控制在安全范围内。通过极其简易的实验设备来达到杀菌目 标；在不会有毒副作用和不损害产品品质的前提下实现产品微生物含量达到安 全指标。本方法杀菌时间短，操作方便，生产成本低，可以最大程度地保持产 品原有的色泽、风味及营养价值。
具体实施例方式
实施例l:生冻大萝卜泥的前期处理工艺
将新鲜白萝卜清洗、沥干、去头尾、去皮、精心筛选、竖方向剖四分之一，
切长约10cm，直径约8cm的段，使用14.41mg/L臭氧水和功率为1100W的超 声波协同杀菌70s，杀菌处理后的产品放置于超净工作台上沥干水分，机械研磨 成泥状后用铝铂袋袋包装，5。C冰箱中预冷5 10min ，再置于-35。C单体速冻机中 快速冷冻至-18'C以下，在低于-5。C的低温环境下快速包装，包装后产品置于 -isx:以下的条件下贮藏。速冻结束后的样品自然解冻后，无菌条件下制菌液。 然后经过平板菌落计数法和乳糖胆盐发酵管法分别培养48小时和24小时后观 察结果可以知道这种杀菌方法可以将产品中的微生物总量控制在1000个/克以 内，大肠菌群(或大肠杆菌)达标(阴性)。 实例2:生冻葱的前期处理工艺
将新鲜大葱整理并清洗干净后，切分(厚约l 2cm)，使用浓度为9mg/L的臭氧水，功率为1200W的超声波协同处理60s后，置于超净工作台上沥干水 分，5r冰箱中预冷5min，装盘，再置于-35'C单体速冻机中快速冷冻至-l^C以 下，在低于-5。C的低温环境下快速包装，包装后产品置于-18。C以下的条件下贮 藏。速冻结束后的样品自然解冻后，无菌条件下制菌液。然后经过平板菌落计 数法和乳糖胆盐发酵管法分别培养48小时和24小时后观察结果可以知道这种 杀菌方法可以将产品中的微生物总量控制在900个/克以内，大肠菌群(或大肠 杆菌)达标(阴性)。
实例3:生冻香菇的前期处理工艺
选取大小一致(菌盖直径4 5.5cm，菌柄长2 3cm,七分开伞)、无霉变、无 损伤的香菇，清洗，晾干至含水量约为80%左右，再浸入0.4mmol/L半胱氨酸溶 液护色30min，捞出后用振动筛沥干水分，再用11.5士1.0mg/L的臭氧水和功率为 1000W的超声波联合杀菌90s，置于超净工作台上沥干水分，5。C冰箱中预冷5 10min，装盘，再置于-35"C单体速冻机中快速冷冻至-18"C以下。将香菇装入塑 料筐或不锈钢篮中，再浸入l 3"C的清洁水中3 5s镀冰衣，在低于-5。C的低温 环境下快速包装，包装后产品置于-18'C以下的条件下贮藏。速冻结束后的样品 自然解冻后，无菌条件下制菌液。然后经过平板菌落计数法和乳糖胆盐发酵管 法分别培养48小时和24小时后观察结果可以知道这种杀菌方法可以将产品中的 微生物总量控制在800个/克以内，大肠菌群(或大肠杆菌)达标(阴性)。
实例4:生冻蘑菇的前期处理工艺
将采摘后的蘑菇(菌盖直径3 4cm,菌柄长2 3cm，七分开伞)浸入 0.4mmol/L半胱氨酸溶液30min护色，捞出后用振动筛沥干水分，再用 11.0±1.0mg/L的臭氧水和1200W的超声波联合杀菌90s，置于超净工作台上沥 干水分，5"C冰箱中预冷5 10min，装盘(或直接进入传送网带)，再置于-35。C单 体速冻机中快速冷冻至-18'C以下。将蘑菇装入塑料筐或不锈钢篮中，再浸入l 3。C的清洁水中3 5s镀冰衣，在低于-5t:的低温环境下快速包装，包装后产品 置于-18'C以下的条件下贮藏。速冻结束后的样品待其自然解冻，无菌条件下制 菌液。然后经过平板菌落计数法和乳糖胆盐发酵管法分别培养48小时和24小 时后观察结果，这种杀菌方法可以将产品中的微生物总量控制在600个/克以内， 大肠菌群(或大肠杆菌)达标(阴性)。
权利要求
1、一种控制生冻蔬菜或食用菌微生物的联合前期处理方法，其特征是将新鲜蔬菜或食用菌原料进行选取、清洗、沥干、筛选、切分、杀菌灭酶、预冷、速冻、包装；杀菌采用臭氧水与超声波联合处理，条件为臭氧水浓度9～15mg/L，超声波功率1000～1200W，协同处理时间60～90s，超声波间歇时间5s；5℃冰箱中预冷5～10min，再置于单体速冻机中在-35～-40℃条件下快速冻结至产品中心温度达-18℃以下，包装在低于-5℃的低温环境下快速包装，包装后产品置于-18℃以下的条件下贮藏。
2、 根据权利要求1所述的方法，其特征是原料为蔬菜或食用菌。
全文摘要
一种控制生冻蔬菜或食用菌微生物的联合前期处理方法，属于果蔬食品安全控制技术领域。本发明将生冻蔬菜或食用菌的杀菌采用臭氧水与超声波联合处理，条件为臭氧水浓度9～15mg/L，超声波功率1000～1200W，协同处理时间60～90s，超声波间歇时间5s；再置于单体速冻机中在-35～-40℃条件下快速冻结至产品中心温度达-18℃以下，在低于-5℃的低温环境下快速包装，包装后产品置于-18℃以下的条件下贮藏。将臭氧水与超声波结合的杀菌方法，由于超声波的协同作用使臭氧水的杀菌作用更好，使微生物总量控制在1000个/克以内，大肠菌群(或大肠杆菌)达标(阴性)。由于无热处理使产品的色泽、风味和营养成分的损失减少，使速冻产品的品质，如颜色、风味等得到更好的保持。
文档编号A23B7/00GK101433232SQ20081024441
公开日2009年5月20日 申请日期2008年12月2日 优先权日2008年12月2日
发明者孙金才, 屠亚丽, 慜 张, 张卫明, 王维琴, 郑丹丹, 马海燕 申请人:海通食品集团股份有限公司;江南大学